3D프린팅을 위한 3D디자인 일반 주의사항
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작성일 16-05-30 10:47
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[ 3D프린팅을 위한 3D디자인 일반 주의사항 ]
3D프린팅 매뉴얼과 많은 출력경험으로 얻은 팁을 소개합니다
* Solid 모델이어야 출력된다<Surface모델은 출력되지 않는다>
(와이어모델이나 서피스 모델은 근본적으로 출력되지 않는다)
* Solid모델이어도 폐쇄형(닫힌 입면체)으로 구성되어야 출력된다
(열린 솔리드 모델은 출력시 에러 발생 : 무너지거나, 실타래처럼 흩어진다)
* 벽의 두께는 최소 0.8mm이상 유지해야 벽이 형성된다<권장: 1mm이상>
(그러나 강도를 유지하려면 2mm이상이어야 견고하다)
(현재 3D프린터의 노즐 직경이 0.4mm인 것을 감안하여 모델링 한다)
* Solid모델간의 서로 붙어있으면 출력물이 서로 붙어서 한개의 제품으로 출력된다
(solid모델간의 0.1mm이상 떨어져야 분리되어 출력된다)
* 모델이 클 경우 내부공간을 비워두는 것이 효율적이다.
(모델이 크면 재료낭비가 초래되고, 시간도 오래 걸리며, 휨 현상 발생)
(3D프린팅시 내부채움 옵션을 조정하면 강도도 유지되고, 재료도 아낄수 있다)
* 모델은 작을수록 출력품질이 좋다<클 경우 분리 출력후, 접착조립이 양호>
(큰 모델 출력보다는 다소 귀찮아도 작게 분리하여 출력하면 품질이 유지됨)
* 작은 모델을 귀찮다고 한꺼번에 모아서 출력하면..품질이 저하된다
(특히, 정도가 요구되는 작은 모델은 개별로 출력해야 정도가 유지된다)
* 프린팅 크기를 고려하여 모델을 사전에 조정한다
(한번에 출력할 수 있는 3D프린팅 크기가 크다고 좋은 것은 아니다. 모델이 크면..
휨현상이나 균열현상이 발생되기 때문이다. 즉, 3D프린터마다 특성이 상이하여
많은 경험과 분석으로 3D프린팅 기술을 터득하는 것이 옳은 방향이라고 판단
된다)
* 조립되는 제품의 3D프린팅시 부품간의 틈새가 있어야 출력후, 움직일 수 있다
(프린터성능에 따라 다소 다르지만 통상 0.5mm의 틈새를 유지한다)
(베어링과 같은 정밀도 제품을 한번에 출력시 틈새공차를 0.3mm이하로 조정한다)
(단, 베어링볼 아랫부분을 출력시 낙하현상을 방지하기 위해 서포트를 세워야
한다, 그리고 출력후 제거하기 쉽도록 서포트를 디자인한다)
* 서포트 디자인시 서포트 중간에 홀을 두어서 제거가 쉽도록 한다
* 불균형 모델을 출력시 무게중심을 고려하여 출력한다
(디자인정정, 출력방향 변경, 바닥보조대 설치, 지지대 설치)
* 프린팅 품질을 향상시키기 위해 모델의 바닥방향을 고려하여 모델링한다
(3D프린터의 적층원리를 고려한 디자인 : 3D프린팅 베드를 기준으로 가로방향,
세로방향에 따라 출력시 휨현상이 다르다. 이론적으로는 이해되기 곤란하나
실제 3D프린팅 베드의 온도균형이 맞지 않기 때문이다)
* 일반적으로 판매되는 조립형의 싼 가격의 3D프린터는 대부분 히팅베드로 인하여
품질을 확보하기 곤란하다.
* 바닥부분의 경사진 라운드는 가능한 직선 경사로 디자인하다
(둥근 경사는 프린팅시 외관상 다소 보기가 좋지 않다)
* 바닥부분이 넓고 얇은 경우, 휨현상 방지를 위해 중간에 리브를 설치하거나
중간중간에 홀을 두어 수축현상 및 휨 현상을 방지한다
* 가늘고 긴 모델은 모델링시 분리하여 모델링 후, 3D프린팅 해야만이 휨현상이나
균열현상을 방지할 수 있다. 3D프린팅시 가장 애먹는 부분이다
* 큰 모델의 분리 출력을 위한 디자인 경우, 출력후 쉽게 조립하기 위해 조립되는
양면에 Hole을 만들고, 추가 제작하는 핀으로 조립하는 방법으로 모델링 한다.
이러한 방식으로 조립하면 다소 귀찮지만.. 상당한 고정력을 확보할 수 있다.
필자는 이러한 방식으로 조립하되.. 접착제를 이용하여 조립한다. 감탄할 만한
것은.. 조립된 부분을 강제로 부러트리려 하여도 절대 부러지지 않는다. 오히려
다른 멀쩡한 부분이 부러진다
* Hole과 Pin으로 조립되는 모델의 경우 공차는 0.2mm 이상을 주어야 조립된다
(통상 메뉴얼에서는 0.5mm를 권고하나.. 너무 헐거워진다)
* 3D프린팅으로 얻기 어려운 가는 프레임의 경우, 시중에 판매되는 봉재(각재,판재)를
구입하여 제단한 다음, 접착제를 이용 접착하는 것이 유용하다
(3D프린팅 노즐직경이 0.4mm이기 때문에 가는 제품 출력에는 적절치 않다)
* 큰 모델의 축소 출력시 벽과 같은 부분이 가늘어지는데... 이부분은 별도 두께를
재 편집하여 최소한의 두께를 유지한다(프린터마다 최소 두께 값은 틀리다)
* 기계장비와 같은 복잡한 모델 출력시.. 3d프린팅을 위해서는 재편집이 필수적이다.
(즉, 3D프린팅 출력으로 기계장비의 모형을 제작하려면.. 3D프린팅에 적합하게
대상 모델을 확인해 가며 전체적으로 재편집해야 한다. 특히 조립되거나, 이동
및 회전되는 부분은 유의하여 편집)
* 3D프린팅 작업후, 후처리가공은 필수적이다. 아무리 좋은 3D프린터의 출력물
이라도 후처리 가공은 어쩔수가 없다 : 칩제거, 서포트, 바닥재 제거, 조립되는
부분의 가공, 표면가공, 홀가공 등등)
* 후처리 가공을 줄이는 방법중 하나로.. 3D모델링시 3D프린팅을 위한 모델링이
필요하다. 다소 많은 경험이 필요하다
※ 이와같이 3D프린팅을 위한 모델링시 주의사항이 다소 많으나.. 이런 과정은
아직까지는 3D프린팅 작업에서 피할 수 없는 과정이다
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